KR100622216B1 - 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 데이타 저장시스템 - Google Patents

타워크레인의 디지털 풍속표시 및 데이타 저장시스템 Download PDF

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KR100622216B1
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Abstract

본 발명은 타워크레인에 사용되는 안전경보시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 고층빌딩의 건축시공에 있어 건축물보다 고층에 위치하여 무거운 건축자재를 운반하는 타워크레인에 설치되어서 풍속을 감지하여, 그 데이터를 타워크레인 운전원 및 관련 관리사무 요원들에게 디지털화하여 인지하기 쉬운 숫자로 통보하며, 컴퓨터에 그 데이터를 저장하여 필요시에 검색, 자료활용이 가능하고, 인터넷을 이용 원격지에서도 실시간 풍속 및 저장된 풍속을 검색할 수 있는 시스템으로, 강한 바람에 의한 재해 및 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 데이타 저장시스템에 관한 것이다.
본 발명의 타워크레인용 풍속경보시스템은, 타워크레인의 최상부에 설치하여 바람의 속도를 감지하기 위한 풍속센서(10)와, 상기 풍속센서(10)로부터 발생되는 신호를 입력받아서 초당 풍속으로 변환하는 데이타변환부(11)와, 상기 데이타변환부(11)에 의한 초당 풍속을 유,무선으로 송신하기위한 데이타전송부(12)와, 상기 데이타전송부(12)로부터 유선으로 데이타를 수신하는 유선 데이타수신부(20)와, 상기 유선 데이타수신부(20)에서 수신한 데이타를 판독, 처리하는 유선 데이타처리부(21)와, 상기 유선 데이타처리부(21)에서 유효한 데이타로 처리된 초당 풍속을 표시하는 속도표시부(22)와, 상기 데이타전송부(12)에서 무선 데이타를 RF신호로 변조하기 위한 변조부(13)와, 상기 변조부(13)로부터 출력되는 RF신호를 증폭하기 위한 증폭부(14)와, 상기 증폭부(14)로부터 출력된 신호를 RF신호로 안테나(110)를 통하여 전송하기 위한 송신부(15)와, 상기 송신부(15)로부터 전송된 RF신호를 안테나(120)를 통하여 수신하기 위한 무선 데이타수신부(30)와, 상기 무선 데이타수신부(30)에 의하여 수신된 신호를 증폭하기 위한 증폭부(31)와, 상기 증폭부(31)로부터 출력된 신호를 복조하기 위한 복조부(32)와, 상기 복조부(32)를 통하여 입력되는 풍속데이타를 판독, 처리하는 무선 데이타처리부(33)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 유효한 데이타로 처리된 초당 풍속을 표시하기 위한 풍속표시부(34)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 컴퓨터와 RS232통신을 하기 위한 통신부(35)와, 상기 통신부(35)에서 수신한 데이타를 하드디스크에 저장 및 인터넷에 연결하여 원격지의 정보 요구자에게 풍속 데이타를 공급하기 위한 컴퓨터(40)를 포함한다.
타워크레인, 풍속, 디지털표시, 무선, 데이타저장

Description

타워크레인의 디지털 풍속표시 및 데이타 저장시스템{The wind data displayer and saving system for tower crane}
도 1은 본 발명에 의한 전체적인 시스템의 계통도,
도 2는 타워크레인에 설치되는 본 발명에 의한 디지털 풍속표시 및 저장시
스템 주장치,
도 3은 타워크레인의 운전실에 설치되는 본 발명에 의한 디지털 풍속표시
및 저장시스템 표시부,
도 4는 현장사무실에 설치되는 본 발명에 의한 디디털 풍속표시 및 저장시
스템 표시부 및 컴퓨터,
도 5는 도 2의 주장치의 블럭도,
도 6은 도 3의 표시부의 블럭도,
도 7은 도 4의 표시부 및 컴퓨터의 블럭도,
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 풍속센서 11 : 데이타변환부
12 : 데이타전송부 13 : 변조부
14 : 증폭부 15 : 송신부
20 : 유선 데이타수신부 21 : 유선 데이타처리부
22 : 속도표시부 30 : 무선 데이타수신부
31 : 증폭부 32 : 복조부
33 : 무선 데이타처리부 34 : 풍속표시부
35 : 통신부 40 : 컴퓨터
100 : 주장치 101 : 운전실 표시장치
102 : 현장사무실 표시장치 103 : 케이블
110 : 안테나 120 : 안테나
본 발명은 타워크레인에 사용되는 안전경보시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 고층빌딩의 건축시공에 있어 건축물보다 고층에 위치하여 무거운 건축자재를 운반하는 타워크레인에 설치되어서 풍속을 감지하여, 그 데이터를 타워크레인 운전원 및 관련 관리사무 요원들에게 디지털화하여 인지하기 쉬운 숫자로 통보하며, 컴퓨터에 그 데이터를 저장하여 필요시에 검색, 자료활용이 가능하고, 인터넷을 이용 원격지에서도 실시간 풍속 및 저장된 풍속을 검색할 수 있는 시스템으로, 강한 바람에 의한 재해 및 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 데이타 저장시스템에 관한 것이다.
건설사업의 규모가 대형화, 고층화 되어가면서 양중장비의 사용이 증가하는 추세이며, 특히 작업효율이 높은 타워크레인의 사용빈도가 높은 실정이다. 타워크 레인이 국내에 도입된 이래 대형 고층건축물 및 SOC 시설물의 시공효율 향상에 상당부분 기여한 것은 사실이나, 지상과 달리 고층부에서 풍속에 의한 위험요소가 많이 발생한다.
특히 타워크레인은 건축물보다 수직으로 수십미터 연장한 철골구조물에 수평으로 연장된 철골구조물이 모터에 의해 회전하는 구조를 가지기 때문에 풍압의 영향을 많이 받는다. 타워크레인 별로 제조자에서 제공하는 최대 풍속이 있지만, 보통 초속 10m/sec 이상의 바람이 불면, 타워크레인의 선회가 불가능해질뿐 아니라,타워크레인이 역방향으로 선회하여, 무거운 양중물을 의도한 위치에 권상, 권하할 수 없을뿐 아니라 지상에서 양중물을 받는 작업자를 위험에 빠뜨리는 문제점이 있었다. 이에 타워크레인용 풍속계(특허등록 제0342461호)가 개발되어 있으나, 현장 사무실에는 경광등과 부저로만 정보를 제공하고 있어, 관련 사무요원들은 정확한 풍속을 알 수 없을 뿐아니라, 10분간의 평균 풍속으로 작업 중지등의 지시를 하여야하는 사무요원들에게는 풍속 정보의 부재로 타워크레인 운전원과의 마찰이 있어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고층빌딩의 시공에 있어 건축물보다 수십 미터 직상부에 위치하여 무거운 건축자재를 양중하는 타워크레인에 설치되어서 풍속을 감지하고, 이것을 타워크레인 운전원과 현장사무실의 관련 사무요원들에게 똑같이 숫자로 표시되는 디지털 정보를 제공함으로써 바람에 의해 발생될 수 있는 위험을 방지할 수 있는 타워크레 인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 타워크레인 작업중에 풍속의 변화를 타워크레인 운전자와 현장사무실 사무요원에게 똑같은 정보를 제공함과 동시에 그 정보를 컴퓨터의 하드디스크에 저장하여 풍속에 의한 안전사고 발생시점의 풍속 및 평균 풍속 등에 관한 정보를 제공하며, 인터넷을 통해 원격지에서도 이 정보를 이용할 수 있게 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템은, 타워크레인의 최상부에 설치하여 바람의 속도를 감지하기 위한 풍속센서(10)와, 상기 풍속센서(10)로부터 발생되는 신호를 입력받아서 초당 풍속으로 변환하는 데이타변환부(11)와, 상기 데이타변환부(11)에 의한 초당 풍속을 유,무선으로 송신하기위한 데이타전송부(12)와, 상기 데이타전송부(12)로부터 유선으로 데이타를 수신하는 유선 데이타수신부(20)와, 상기 유선 데이타수신부(20)에서 수신한 데이타를 판독, 처리하는 유선 데이타처리부(21)와, 상기 유선 데이타처리부(21)에서 유효한 데이타로 처리된 초당 풍속을 표시하는 속도표시부(22)와, 상기 데이타전송부(12)에서 무선 데이타를 RF신호로 변조하기 위한 변조부(13)와, 상기 변조부(13)로부터 출력되는 RF신호를 증폭하기 위한 증폭부(14)와, 상기 증폭부(14)로부터 출력된 신호를 RF신호로 안테나(110)를 통하여 전송하기 위한 송신부(15)와, 상기 송신부(15)로부터 전송된 RF신호를 안테나(120)를 통하여 수신하기 위한 무선 데이타수신부(30)와, 상기 무선 데이타수신부(30)에 의하여 수신된 신호를 증폭하기 위한 증폭부(31)와, 상기 증폭부(31)로부터 출력된 신호를 복조하기 위한 복조 부(32)와, 상기 복조부(32)를 통하여 입력되는 풍속데이타를 판독, 처리하는 무선 데이타처리부(33)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 유효한 데이타로 처리된 초당 풍속을 표시하기 위한 풍속표시부(34)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 컴퓨터와 RS232통신을 하기 위한 통신부(35)와, 상기 통신부(35)에서 수신한 데이타를 하드디스크에 저장 및 인터넷에 연결하여 원격지의 정보 요구자에게 풍속 데이타를 공급하기 위한 컴퓨터(40)를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 타워크레인에서의 작업중에 강풍에 의한 안전사고를 미연에 방지하기 위하여 풍속을 감지하다가 설정된 풍속 이상의 바람이 발생할 경우, 이를 타워크레인 운전원과 현장사무실의 관련 사무요원에게 통보하고, 컴퓨터에 풍속 데이타를 저장하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템의 전체적인 계통도를 나타내는 것이며, 도 2, 도 3 및 도 4는 본 발명의 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템의 개략적인 구성을 나타내는 것으로서, 도 2에는 타워크레인에 설치되어서 풍속을 감지하고 풍속에 대한 데이타를 유,무선으로 전송하기 위한 주장치가 표시되었으며, 도 3에는 타워크레인의 운전실에 설치되어 유선으로 주장치와 연결되는 디지털 풍속표시기를 표시하였으며, 도 4에는 현장사무실에 설치되어서 사무요원들에게 실시간 풍속 및 평균 풍속을 3가지 색상으로 표현되는 FND 로 숫자로 표시되는 디지털 풍속표시기 및 저장을 위한 컴퓨터가 표시되어 있다.
도 2를 다시 참고하면, 풍속을 측정하기 위한 풍속센서(10)가 타워크레인의 상부에 고정 설치된다. 상기 풍속계(10)는 바람의 세기에 따라서 회전속도가 변화되며, 변화되는 회전속도에 비례하여 내부의 엔코더에 의해 전기적 신호(펄스신호)를 발생시킨다. 이 전기신호는 케이블(103)을 통하여 주장치(100)로 전송된다.
상기 풍속센서의 내부에 설치된 엔코더에서 발생된 펄스의 수를 단위시간(초)당으로 환산하여 회전수에 따른 풍속을 산출하는 방식으로 사용된다.
주장치(100)는 풍속센서(10)로부터 입력된 펄스신호를 계수하여 이것을 초당 풍속으로 변환하여 유선으로 타워크레인 운전실의 디지털 풍속표시기(101)에 데이터를 전송하고, 무선으로 현장사무실의 디지털 풍속표시기(102)에 데이터를 전송한다. 상기 주장치의 상세한 구성이 도 5를 참고하여 설명한다.
주장치를 통하여 유선으로 전송되는 통신방식은 RS485통신을 하여 타워크레인 운전실의 풍속표시장치(101)에 풍속데이타를 전송하고, 현장사무실의 풍속표시장치(102)로 전송하는 무선주파수는 FM주파수 대역을 사용하며, 특히 424MHz대역의 10mW이하의 소출력을 사용하여 송수신이 가능하며, 전송되는 데이타는 주장치의 안테나(110)를 통해 전송된다. 상기에 설명된 풍속센서(10)는 바람을 잘 감지할 수 있는 타워크레인의 상부에 고정 설치하고, 주장치(100)는 풍속센서(10)와 가까운 곳에 설치한다. 도 2는 주장치(100)의 일례를 도시한 정면도이며, 도 3은 운전실 풍속표시장치(101)의 일례를 도시한 정면도이다.
상기 주장치(100)의 안테나(110)를 통하여 전송된 무선 신호는 현장사무실에 설치된 풍속표시장치(102)에 안테나(120)을 통해 수신된다. 도 4는 현장사무실 풍속표시장치(102)의 일례를 도시한 정면도로서, 풍속표시판의 FND에는 실시간으로
숫자로 풍속이 표시되고, 설정된 풍속에 따라 안전 풍속에서는 녹색으로 숫자가 표시되고, 주의를 요하는 풍속에서는 간헐적 경보음과 함께 황색 숫자로 표시되며, 작업중지를 요하는 풍속에서는 경보음과 함께 적색의 숫자로 풍속을 표시하도록하여 사무실요원들에게 시각과 청각으로 위험을 통보할 수 있으며, 컴퓨터(40)와 RS232통신을 하여, 데이타를 저장하고, 인터넷을 통해 원격지의 정보요구자에게 풍속에 관한 정보를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 주장치(도 2의 구성)의 블럭회로도이다. 도시된 바와 같이, 타워크레인의 상부에 고정 설치된 풍속센서(10)로부터 입력된 전기신호를 초당 풍속으로 변환하는 데이타변환부(11)와, 상기 데이타변환부(11)에 의한 초당 풍속을 유,무선으로 송신하기위한 데이타전송부(12)와, 상기 데이타전송부(12)에서 무선 데이타를 RF신호로 변조하기 위한 변조부(13)와, 상기 변조부(13)로부터 출력되는 RF신호를 증폭하기 위한 증폭부(14)와, 상기 증폭부(14)로부터 출력된 신호를 RF신호로 안테나(110)를 통하여 전송하기 위한 송신부(15)를 포함하고 있다.
상기 데이타변환부(11)는 상술한 바와 같이, 풍속센서(10)의 내부에 설치된 엔코더로부터 타워크레인 상부의 바람의 세기(풍속)에 상응하는 펄스를 발생시킨다. 발생된 펄스신호는 데이타변환부(11)에 입력되고, 데이타변환부(11)에서 단위시간(초)당의 펄스수를 계수하고 이것을 디지털 통신할 수 있는 풍속 데이타로 변환한다. 변환된 풍속 데이타는 유,무선으로 전송하기 위한 데이타전송부(12)를 거 쳐 유선으로는 타워크레인 운전실 풍속표시장치(101)로 RS485통신 방식으로 풍속 데이타를 전송하고, 무선으로 현장사무실의 풍속표시장치(102)로 무선 RF통신을 하기 위해 데이타변조부(13)로 출력된다. 변조부(13)는 입력되는 풍속데이타를 FM신호로 변조한 후에 증폭부(14)에서 증폭시키고 다시 송신부(15)로 입력시킨다. 송신부(15)는 입력된 신호를 안테나(110)를 통하여 대기중으로 무선 전송한다.
도 6은 운전실 풍속표시장치(101)의 블럭회로도이다. 도시된 바와 같이, 상기 데이타전송부(12)로부터 유선으로(RS485통신) 전송된 풍속 데이타를 유선 데이타수신부(20)에서 수신하여, 유효한 데이타인지를 판독, 처리하는 유선 데이타처리부(21)에서 풍속 데이타만을 수집하여, 타워크레인 운전원이 알 수 있는 숫자로 표시하는 풍속표시부(22)를 포함한다.
풍속표시부(22)는 미리 설정된 풍속에 의해 작업가능 풍속에서는 녹색 램프와 함께 숫자를 표시하고, 작업주의 풍속에서는 황색 램프와 간헐적 경보음과 함께 숫자를 표시하며, 작업정지 풍속에서는 적색 램프와 경보음을 울리며 숫자를 표시한다. 설정된 풍속은 작업여건, 현장 상항을 고려하여 사용자가 간단히 변경설정할 수 있다.
도 7은 현장사무실 풍속표시장치(102)의 블럭회로도이다. 도시된 바와 같이, 상기 송신부(15)로부터 전송된 신호를 안테나(120)를 통하여 수신하기 위한 무선 데이타수신부(30)와, 상기 무선 데이타수신부(30)에 의하여 수신된 신호를 증폭하기 위한 증폭부(31)와, 상기 증폭부(31)로부터 출력된 신호를 복조하기 위한 복조부(32)와, 상기 복조부(32)를 통하여 입력되는 풍속데이타를 판독, 처리하는 무선 데이타처리부(33)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 유효한 데이타로 처리된 초당 풍속을 표시하기 위한 풍속표시부(34)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 컴퓨터와 RS232통신을 하기 위한 통신부(35)와, 상기 통신부(35)에서 수신한 데이타를 하드디스크에 저장 및 인터넷에 연결하여 원격지의 정보 요구자에게 풍속 데이타를 공급하기 위한 컴퓨터(40)를 포함한다.
무선 데이타수신부(30)는 안테나(120)를 통하여 입력된 신호중에서 해당 주파수신호만을 수신한다. 수신된 신호는 다시 증폭부(31)에서 증폭된 후에 복조부(32)에 입력된다. 입력된 신호는 복조부(32)에서 FM신호를 다시 디지털 신호로 복조한 후에 무선 데이타처리부(33)에 입력한다. 무선 데이타처리부(33)에서 유효한 풍속데이타만 추출하여, 판독한 후에 미리 설정된 풍속과 비교하여 풍속을 풍속표시부(34)에 숫자로 표시한다. 상기 풍속표시부(34)에서 미리 설정된 풍속에 의해 작업가능 풍속에서는 녹색 숫자로 표시하고, 작업주의 풍속에서는 간헐적 경보음과 함께 황색 숫자를 표시하며, 작업정지 풍속에서는 경보음을 울리며 적색 숫자를 표시한다. 설정된 풍속은 작업여건, 현장 상항을 고려하여 사용자가 간단히 변경설정할 수 있다. 상기 무선 데이타처리부(33)에서 컴퓨터(40)와 RS232통신을 하기 위한 통신부(35)로 디지털 신호를 출력하고, 통신부(35)에서는 입력된 디지털 신호를 RS232신호로 변환하여 컴퓨터(40)에 풍속 데이타를 전송하여, 하드디스크에 저장하고, 인터넷에 접속하여 원격지에서도 실시간 풍속 데이타 및 저장된 평균 풍속 등,풍속 데이타를 검색할 수 있다.
상기와 같이 타워크레인의 주변에 부는 풍속을 타워크레인 운전원과 현장사 무실 사무요원의 양자에게 실시간 숫자로 풍속을 표시해 주므로, 풍속에 대한 정확한 데이타로 위험을 사전에 감지하고, 타워크레인 운전원과 사무요원들 간의 불신이 해소되며, 컴퓨터에 저장된 데이타를 이용하여 안전사고 발생시에는 원인을 파악하기 쉽고, 평소에는 참고자료로 활용하여 작업의 안전성이 높아지는 이점이 있다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 고층빌딩의 시공현장에서 최상층에 위치하여 무거운 건축자재를 양중하는 타워크레인에 설치되어서 풍속을 감지하고, 이를 타워크레인 운전원과 현장사무실의 사무요원들에게 통보함으로써 강풍에 의해 발생될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 잇으며, 풍속을 디지털 데이타로 실시간으로 타워크레인 운전원과 현장 사무요원들에게 똑같이 숫자로 표시해 주므로, 정보전달의 공평성과 컴퓨터와 인터넷을 통해 정보전달의 확장성을 이룰 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (3)

  1. 타워크레인의 최상부에 설치하여 바람의 속도를 감지하기 위한 풍속센서(10)와, 상기 풍속센서(10)로부터 발생되는 신호를 입력받아서 초당 풍속으로 변환하는 데이타변환부(11)와, 상기 데이타변환부(11)에 의한 초당 풍속을 유,무선으로 송신하기위한 데이타전송부(12)와, 상기 데이타전송부(12)로부터 유선으로 데이타를 수신하는 유선 데이타수신부(20)와, 상기 유선 데이타수신부(20)에서 수신한 데이타를 판독, 처리하는 유선 데이타처리부(21)와, 상기 유선 데이타처리부(21)에서 유효한 데이타로 처리된 초당 풍속을 표시하는 속도표시부(22)와, 상기 데이타전송부(12)에서 무선 데이타를 RF신호로 변조하기 위한 변조부(13)와, 상기 변조부(13)로부터 출력되는 RF신호를 증폭하기 위한 증폭부(14)와, 상기 증폭부(14)로부터 출력된 신호를 RF신호로 안테나(110)를 통하여 전송하기 위한 송신부(15)와, 상기 송신부(15)로부터 전송된 RF신호를 안테나(120)를 통하여 수신하기 위한 무선 데이타수신부(30)와, 상기 무선 데이타수신부(30)에 의하여 수신된 신호를 증폭하기 위한 증폭부(31)와, 상기 증폭부(31)로부터 출력된 신호를 복조하기 위한 복조부(32)와, 상기 복조부(32)를 통하여 입력되는 풍속데이타를 판독, 처리하는 무선 데이타처리부(33)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 유효한 데이타로 처리된 초당 풍속을 표시하기 위한 풍속표시부(34)와, 상기 무선 데이타처리부(33)에서 컴퓨터와 RS232통신을 하기 위한 통신부(35)와, 상기 통신부(35)에서 수신한 데이타를 하드디스크에 저장 및 인터넷에 연결하여 원격지의 정보 요구자에게 풍속 데이타를 공급하기 위한 컴퓨터(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 풍속표시부(34)에서 FND나 LCD를 이용하여 미리 설정된 풍속에 의해 작업가능 풍속에서는 녹색 숫자로 표시하고, 작업주의 풍속에서는 간헐적 경보음과 함께 황색 숫자를 표시하며, 작업정지 풍속에서는 경보음을 울리며 적색 숫자를 표시할 수 있는 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컴퓨터(40)에 최종적으로 전송된 풍속 데이타를 하드디스크에 저장하고, 인터넷을 통해 원격지로 실시간의 풍속 데이타 및 저장된 풍속 데이타를 검색할 수 있는 타워크레인의 디지털 풍속표시 및 저장시스템.
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